單片機(jī)入門實(shí)例20150302

1、單片機(jī)入門實(shí)例李素敏2015.3 實(shí)例1： 點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光管P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST/VPD9RXD P3.010TXD P3.111INT0 P3.212INT1 P3.313T0 P3.414T1 P3.515WR P3.616RD P3.717XTAL218XTAL119VSS20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC408

2、031 8051 8751一、單片機(jī)的外部結(jié)構(gòu)最基本的必要連線v1、 電源：電源：?jiǎn)纹瑱C(jī)使用的是單片機(jī)使用的是5V電源，其中正極接電源，其中正極接40引腳，負(fù)極（地）接引腳，負(fù)極（地）接20引腳。引腳。 v2、振蒎電路：、振蒎電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)是一種時(shí)序電路，必須提供單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須提供脈沖信號(hào)才能正常工作，在單片機(jī)內(nèi)部已集成了振脈沖信號(hào)才能正常工作，在單片機(jī)內(nèi)部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。只要買來(lái)晶腳。只要買來(lái)晶振，電容，連上就可以了，按圖振，電容，連上就可以了，按圖1接上即可。接上即可。v 3、復(fù)位引腳：、復(fù)位引腳：按圖按圖1中畫(huà)法連好，至于

3、復(fù)位是何含中畫(huà)法連好，至于復(fù)位是何含義及為何需要復(fù)要復(fù)位，在單片機(jī)功能中介紹。義及為何需要復(fù)要復(fù)位，在單片機(jī)功能中介紹。v 4、 EA引腳：引腳：EA引腳接到正電源端。引腳接到正電源端。 至此，一個(gè)單片機(jī)就接好，通上電，單片機(jī)至此，一個(gè)單片機(jī)就接好，通上電，單片機(jī)就開(kāi)始工作了。就開(kāi)始工作了。發(fā)光管（圖1）R1二、 任務(wù)分析v我們的第一個(gè)任務(wù)是要用單片機(jī)點(diǎn)亮一只發(fā)光二極管LED，顯然，這個(gè)LED必須要和單片機(jī)的某個(gè)引腳相連，否則單片機(jī)就沒(méi)法控制它了，那么和哪個(gè)引腳相連呢？v單片機(jī)上除了剛才用掉的單片機(jī)上除了剛才用掉的6個(gè)引腳，還有個(gè)引腳，還有34個(gè)，我個(gè)，我們將這個(gè)們將這個(gè)LED和和1腳相連。（

4、見(jiàn)圖腳相連。（見(jiàn)圖1，其中，其中R1是限是限流電阻）流電阻） u按照這個(gè)圖的接法，當(dāng)按照這個(gè)圖的接法，當(dāng)1腳是高電平時(shí)，腳是高電平時(shí)，LED不亮，不亮，只有只有1腳是低電平時(shí)，腳是低電平時(shí)，LED才發(fā)亮。才發(fā)亮。u因此要因此要1腳我們要能夠控制，也就是說(shuō)，我們要能夠腳我們要能夠控制，也就是說(shuō)，我們要能夠讓讓1引腳按要求變?yōu)楦呋虻碗娖?。引腳按要求變?yōu)楦呋虻碗娖健既然我們要控制既然我們要控制1腳，就得給它起個(gè)名字，總不能就腳，就得給它起個(gè)名字，總不能就叫它一腳吧？叫它一腳吧？u叫它什么名字呢？設(shè)計(jì)叫它什么名字呢？設(shè)計(jì)51芯片的芯片的INTEL公司已經(jīng)起公司已經(jīng)起好了，就叫它好了，就叫它P1.0，

5、這是規(guī)定，不可以由我們來(lái)更改。，這是規(guī)定，不可以由我們來(lái)更改。 v名字有了，我們又怎樣讓它變高或變低呢？v叫人做事，說(shuō)一聲就可以，這叫發(fā)布命令，要計(jì)叫人做事，說(shuō)一聲就可以，這叫發(fā)布命令，要計(jì)算機(jī)做事，也得要向計(jì)算機(jī)發(fā)命令，計(jì)算機(jī)能聽(tīng)算機(jī)做事，也得要向計(jì)算機(jī)發(fā)命令，計(jì)算機(jī)能聽(tīng)得懂的命令稱之為計(jì)算機(jī)的指令。得懂的命令稱之為計(jì)算機(jī)的指令。v讓一個(gè)引腳輸出高電平的指令是讓一個(gè)引腳輸出高電平的指令是SETBSETB，讓一個(gè)引，讓一個(gè)引腳輸出低電平的指令是腳輸出低電平的指令是CLRCLR。v因此，我們要因此，我們要P1.0P1.0輸出高電平，只要寫輸出高電平，只要寫SETB P1.0SETB P1.0，要

6、要P1.0P1.0輸出低電平，只要寫輸出低電平，只要寫 CLR P1.0CLR P1.0就可以了。就可以了。v讓燈亮的程序簡(jiǎn)單如下：讓燈亮的程序簡(jiǎn)單如下： clr p1.0clr p1.0 end end現(xiàn)在我們已經(jīng)有辦法讓計(jì)算機(jī)去將現(xiàn)在我們已經(jīng)有辦法讓計(jì)算機(jī)去將P1.0輸出高或低電輸出高或低電平了，但是我們?cè)鯓硬拍苡?jì)算機(jī)執(zhí)行這條指令呢？平了，但是我們?cè)鯓硬拍苡?jì)算機(jī)執(zhí)行這條指令呢？v總不能也對(duì)計(jì)算機(jī)也說(shuō)一聲了事吧。要解決這個(gè)問(wèn)總不能也對(duì)計(jì)算機(jī)也說(shuō)一聲了事吧。要解決這個(gè)問(wèn)題，還得有幾步要走。題，還得有幾步要走。v第一步，第一步，計(jì)算機(jī)看不懂計(jì)算機(jī)看不懂SETB CLR之類的指令，我之類的指令，我

7、們得把指令翻譯成計(jì)算機(jī)能懂的方式，再讓計(jì)算機(jī)們得把指令翻譯成計(jì)算機(jī)能懂的方式，再讓計(jì)算機(jī)去讀。去讀。 計(jì)算機(jī)能懂什么呢？它只懂一樣?xùn)|西計(jì)算機(jī)能懂什么呢？它只懂一樣?xùn)|西數(shù)字。數(shù)字。因此我們得把因此我們得把SETB P1.0變?yōu)椋ㄗ優(yōu)椋―2H,90H ），把），把CLR P1.0變?yōu)樽優(yōu)?（C2H,90H ），至于為什么是這兩），至于為什么是這兩個(gè)數(shù)字，這也是由個(gè)數(shù)字，這也是由51芯片的設(shè)計(jì)者芯片的設(shè)計(jì)者-INTEL規(guī)定的，規(guī)定的，我們不去研究。我們不去研究。v第二步，第二步，在得到這兩個(gè)數(shù)字后，怎樣讓這兩個(gè)數(shù)字在得到這兩個(gè)數(shù)字后，怎樣讓這兩個(gè)數(shù)字進(jìn)入單片機(jī)的內(nèi)部呢？進(jìn)入單片機(jī)的內(nèi)部呢？ 這要借助

8、于一個(gè)硬件工具這要借助于一個(gè)硬件工具“編程器編程器”。 v這里是我們邁出單片機(jī)編程的第一步，別看很簡(jiǎn)單這里是我們邁出單片機(jī)編程的第一步，別看很簡(jiǎn)單可是卻有重要的意義，沒(méi)錯(cuò)，我們已經(jīng)在編程序了可是卻有重要的意義，沒(méi)錯(cuò)，我們已經(jīng)在編程序了 v然后用軟件編程，再燒入然后用軟件編程，再燒入5151芯片里，這時(shí)，按圖芯片里，這時(shí)，按圖1 1連線的情況下，通上電源，這個(gè)連線的情況下，通上電源，這個(gè)LEDLED燈就亮了。燈就亮了。這時(shí)可能有的朋友會(huì)問(wèn)；這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題，這時(shí)可能有的朋友會(huì)問(wèn)；這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題， 為啥要為啥要用單片機(jī)搞得這么復(fù)雜？接一個(gè)電池，用單片機(jī)搞得這么復(fù)雜？接一個(gè)電池， 燈不就亮了？燈不就亮

9、了？v沒(méi)錯(cuò)，但是這是在編程序，如果我們不要沒(méi)錯(cuò)，但是這是在編程序，如果我們不要p1.0p1.0亮。亮。 而是要而是要p2.0p2.0亮，那么寫入亮，那么寫入clr p2.0clr p2.0就可以啦，不就可以啦，不需要你動(dòng)烙鐵來(lái)改線。需要你動(dòng)烙鐵來(lái)改線。v這樣我們看到，硬件電路的連線沒(méi)有做任何改變，這樣我們看到，硬件電路的連線沒(méi)有做任何改變，只要改變寫入單片機(jī)中的內(nèi)容，就可以改變電路只要改變寫入單片機(jī)中的內(nèi)容，就可以改變電路的輸出效果。的輸出效果。三、單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析三、單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析v我們來(lái)思考一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)我們?cè)诰幊唐髦邪岩粭l我們來(lái)思考一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)我們?cè)诰幊唐髦邪岩粭l指令寫進(jìn)單片要內(nèi)部，

10、然后取下單片機(jī)，單片機(jī)指令寫進(jìn)單片要內(nèi)部，然后取下單片機(jī)，單片機(jī)就可以執(zhí)行這條指令，那么這條指令一定保存在就可以執(zhí)行這條指令，那么這條指令一定保存在單片機(jī)的某個(gè)地方，并且這個(gè)地方在單片機(jī)掉電單片機(jī)的某個(gè)地方，并且這個(gè)地方在單片機(jī)掉電后依然可以保持這條指令不會(huì)丟失，這是個(gè)什么后依然可以保持這條指令不會(huì)丟失，這是個(gè)什么地方呢？地方呢？v這個(gè)地方就是單片機(jī)內(nèi)部的只讀存儲(chǔ)器即這個(gè)地方就是單片機(jī)內(nèi)部的只讀存儲(chǔ)器即ROMROM（READ ONLY MEMORYREAD ONLY MEMORY）。）。v為什么稱它為只讀存儲(chǔ)器呢？剛才我們不是明明為什么稱它為只讀存儲(chǔ)器呢？剛才我們不是明明把兩個(gè)數(shù)字寫進(jìn)去了嗎？

11、把兩個(gè)數(shù)字寫進(jìn)去了嗎？v原來(lái)在原來(lái)在89C5189C51中的中的ROMROM是一種電可擦除的是一種電可擦除的ROMROM，稱為，稱為FLASH ROMFLASH ROM，剛才我們是用的編程器，在特殊的條，剛才我們是用的編程器，在特殊的條件下由外部設(shè)備對(duì)件下由外部設(shè)備對(duì)ROMROM進(jìn)行寫的操作，在單片機(jī)正進(jìn)行寫的操作，在單片機(jī)正常工作條件下，只能從那面讀，不能把數(shù)據(jù)寫進(jìn)常工作條件下，只能從那面讀，不能把數(shù)據(jù)寫進(jìn)去，所以我們還是把它稱為去，所以我們還是把它稱為ROMROM。實(shí)例實(shí)例2：點(diǎn)亮一個(gè)閃爍的發(fā)光管：點(diǎn)亮一個(gè)閃爍的發(fā)光管一、任務(wù)分析一、任務(wù)分析v怎樣才能讓燈不斷地閃爍呢？怎樣才能讓燈不斷地閃

12、爍呢？v實(shí)例實(shí)例1 1中的程序?qū)嵲谑菦](méi)什么用，要燈不亮還要重中的程序?qū)嵲谑菦](méi)什么用，要燈不亮還要重寫一下片子，下面我們要讓燈不斷地閃爍，這就寫一下片子，下面我們要讓燈不斷地閃爍，這就有一定的實(shí)用價(jià)值了，比如可以把它當(dāng)成汽車上有一定的實(shí)用價(jià)值了，比如可以把它當(dāng)成汽車上的一個(gè)信號(hào)燈用了。的一個(gè)信號(hào)燈用了。v實(shí)際上就是要燈亮一段時(shí)間，再滅一段時(shí)間，也實(shí)際上就是要燈亮一段時(shí)間，再滅一段時(shí)間，也就是說(shuō)要就是說(shuō)要P10P10不斷地輸出高和低電平。怎樣實(shí)現(xiàn)這不斷地輸出高和低電平。怎樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求呢？個(gè)要求呢？請(qǐng)考慮用下面的指令是否可行：請(qǐng)考慮用下面的指令是否可行：vSETB P1.0 SETB P1.0 v

13、CLR P1.0 CLR P1.0 v這是不行的，有兩個(gè)問(wèn)題：這是不行的，有兩個(gè)問(wèn)題：第一，計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的時(shí)間很快，執(zhí)行完第一，計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的時(shí)間很快，執(zhí)行完SETB SETB P1.0P1.0后，燈是滅了，但在極短時(shí)間（微秒級(jí)）后，后，燈是滅了，但在極短時(shí)間（微秒級(jí)）后，計(jì)算機(jī)又執(zhí)行了計(jì)算機(jī)又執(zhí)行了CLR P1.0CLR P1.0指令，燈又亮了，所以根指令，燈又亮了，所以根本分辨不出燈曾滅過(guò)。本分辨不出燈曾滅過(guò)。第二，在執(zhí)行完第二，在執(zhí)行完CLR P1.0CLR P1.0后，不會(huì)再去執(zhí)行后，不會(huì)再去執(zhí)行SETB SETB P1.0P1.0指令，所以以后再也沒(méi)有機(jī)會(huì)讓滅了。指令，所以以后再

14、也沒(méi)有機(jī)會(huì)讓滅了。為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，我們可以做如下設(shè)想：為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，我們可以做如下設(shè)想：v第一，在執(zhí)行完第一，在執(zhí)行完SETB P10SETB P10后，延時(shí)一段時(shí)間（幾后，延時(shí)一段時(shí)間（幾秒或零點(diǎn)幾秒）再執(zhí)行第二條指令，就可以分辨秒或零點(diǎn)幾秒）再執(zhí)行第二條指令，就可以分辨出燈曾滅過(guò)了。出燈曾滅過(guò)了。v第二在執(zhí)行完第二條指令后，讓計(jì)算機(jī)再去執(zhí)行第二在執(zhí)行完第二條指令后，讓計(jì)算機(jī)再去執(zhí)行第一條指令，不斷地在原地兜圈，我們稱之為第一條指令，不斷地在原地兜圈，我們稱之為 循循環(huán)環(huán) ，這樣就可以完成任務(wù)了。，這樣就可以完成任務(wù)了。v以下先給出程序（后面括號(hào)中的數(shù)字是為以下先給出程序（后面括號(hào)

15、中的數(shù)字是為了便于講解而寫的，實(shí)際不用輸入）：了便于講解而寫的，實(shí)際不用輸入）： ；主程序：；主程序： LOOPLOOP： SETB P1.0 SETB P1.0 ；（）；（） LCALL DELAY LCALL DELAY ；（）；（） CLR P1.0 CLR P1.0 ；（）；（） LCALL DELAY LCALL DELAY ；（）；（） AJMP LOOP AJMP LOOP ；（）；（） ；以下子程序以下子程序 DELAYDELAY： MOV R7MOV R7，#250 #250 ；（）；（） D1D1： MOV R6MOV R6，#250 #250 ；（）；（） D2D2： D

16、JNZ R6DJNZ R6，D2 D2 ；（）；（） DJNZ R7DJNZ R7，D1 D1 ；（）；（） RET RET ；（）；（） END END ；（）；（）按上面的設(shè)想分析一下前面的五條指令：按上面的設(shè)想分析一下前面的五條指令：v第一條是讓燈滅，第二條應(yīng)當(dāng)是延時(shí)，第三條是讓第一條是讓燈滅，第二條應(yīng)當(dāng)是延時(shí)，第三條是讓燈亮，第四條和第二條一模一樣，也是延時(shí)，第五燈亮，第四條和第二條一模一樣，也是延時(shí)，第五條應(yīng)當(dāng)是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令。條應(yīng)當(dāng)是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令。v第二和第四條實(shí)現(xiàn)的原理稍后談，先看第五條，第二和第四條實(shí)現(xiàn)的原理稍后談，先看第五條，AJMP是一條指令，意思是轉(zhuǎn)移，往什么地

17、方轉(zhuǎn)移是一條指令，意思是轉(zhuǎn)移，往什么地方轉(zhuǎn)移呢？后面跟的是呢？后面跟的是LOOP，看一下，什么地方還有，看一下，什么地方還有LOOP，對(duì)了，在第一條指令的前面有一個(gè)，對(duì)了，在第一條指令的前面有一個(gè)LOOP，所以很直觀地，我們可以認(rèn)識(shí)到，它要轉(zhuǎn)到第一條所以很直觀地，我們可以認(rèn)識(shí)到，它要轉(zhuǎn)到第一條指令處。這個(gè)第一條指令前面的指令處。這個(gè)第一條指令前面的LOOP被稱之為標(biāo)被稱之為標(biāo)號(hào)，它的用途就是給這一行起一個(gè)名字，便于使用。號(hào)，它的用途就是給這一行起一個(gè)名字，便于使用。v第二條和第四條指令的用途是延時(shí)，它是怎樣實(shí)現(xiàn)第二條和第四條指令的用途是延時(shí)，它是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？的呢？v指令的形式是指令的形式是L

18、CALL，這條指令稱為調(diào)用子程序指，這條指令稱為調(diào)用子程序指令，看一下指令后面跟的是什么，令，看一下指令后面跟的是什么，DELAY，找一下，找一下DELAY，在第六條指令的前面，顯然，這也是一個(gè)，在第六條指令的前面，顯然，這也是一個(gè)標(biāo)號(hào)。標(biāo)號(hào)。v這條指令的作用是這樣的：當(dāng)執(zhí)行這條指令的作用是這樣的：當(dāng)執(zhí)行LCALL指令時(shí)，指令時(shí)，程序就轉(zhuǎn)到程序就轉(zhuǎn)到LCALL后面的標(biāo)號(hào)所標(biāo)定的程序處執(zhí)行，后面的標(biāo)號(hào)所標(biāo)定的程序處執(zhí)行，如果在執(zhí)行指令的過(guò)程中遇到如果在執(zhí)行指令的過(guò)程中遇到RET指令，則程序就指令，則程序就返回到返回到LCALL指令的下面的一條指令繼續(xù)執(zhí)行，從指令的下面的一條指令繼續(xù)執(zhí)行，從第六行

19、開(kāi)始的指令中，可以看到確實(shí)有第六行開(kāi)始的指令中，可以看到確實(shí)有RET指令。指令。v在執(zhí)行第二條指令后，將轉(zhuǎn)去執(zhí)行第條指令，而在執(zhí)行第二條指令后，將轉(zhuǎn)去執(zhí)行第條指令，而在執(zhí)行完，條指令后將遇到第條在執(zhí)行完，條指令后將遇到第條令：令：RET，執(zhí)行該條指令后，程序?qū)⒒貋?lái)執(zhí)行第三，執(zhí)行該條指令后，程序?qū)⒒貋?lái)執(zhí)行第三條指令，即將條指令，即將P10清零，使燈亮；清零，使燈亮；v然后又是第四條指令，執(zhí)行第四條指令就是轉(zhuǎn)去執(zhí)然后又是第四條指令，執(zhí)行第四條指令就是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第行第6，7，8，9，10條指令，然后回來(lái)執(zhí)行第條指令，然后回來(lái)執(zhí)行第5條條指令，第指令，第5條指令就是讓程序回到第條指令就是讓程序回到第1條開(kāi)始執(zhí)行，條開(kāi)始執(zhí)行，如此周而復(fù)始，燈就在不斷地亮、滅了。如此周而復(fù)始，燈就在不斷地亮、滅了。 v在標(biāo)號(hào)在標(biāo)號(hào)DELAY標(biāo)志的這一行到標(biāo)志的這一行到RET這一行中的所有這一行中的所有程序，這是一段延時(shí)程序，大概延時(shí)零點(diǎn)幾秒，至程序，這是一段延時(shí)程序，大概延時(shí)